DE4233371A1

DE4233371A1 - Measuring flow of waste water through non-siphoned waste water pipe - operating magnetic=inductive sensor with motorised choke dependent on water level in upstream chamber or channel

Info

Publication number: DE4233371A1
Application number: DE19924233371
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing Grad Fahrner
Original assignee: VOLLMAR OSKAR GmbH
Current assignee: INNOVATIVE UMWELTTECHNIK GMBH, 74632 NEUENSTEIN, D
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2012-10-06
Also published as: DE4233371C2

Abstract

The waste water pipe has a measurement section whose throughput is measured with pref. a magnetic-inductive flow meter (MID). A motorised choke (9) downstream of the flow meter can be varied and closed off. The water level is sensed in a chamber or channel upstream of the waste water pipe and the choke is controlled during a first operating mode so that a characteristic flow rate is not exceeded. During a second operating mode, the choke is controlled so that it is closed when the water level and/or the flow rate reaches a lower limit. Measurements are then restarted after the water level reaches a second level and/or after expiry of a time delay. USE/ADVANTAGE - For use in waste water systems. Accurate measurement over entire flow rate range.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen des Durchflusses von Abwasser durch ein ungedükertes Abwasserrohr einer Abwasser-Kanalisation, wobei das Abwasserrohr einen Durchflußmeßbereich aufweist, dessen Durchfluß mittels eines vorzugsweise magne tisch-induktiven Durchflußmessers gemessen wird und mittels eines stromabwärts des Durchflußmessers an geordneten, durch einen Stellmotor verstellbaren Drosselorgans variabel gedrosselt und auch abge sperrt werden kann, und wobei stromaufwärts des Ab wasserrohrs der Wasserstand in einem Stauraum oder Kanal gefühlt und das Drosselorgan in einer ersten Betriebsart so gesteuert oder geregelt wird, daß ein vorbestimmter Durchfluß, insbesondere ein Nenn durchfluß, nicht überschritten wird.The invention relates to a method for measuring the Flow of wastewater through an undamped Wastewater pipe of a sewage system, whereby the Waste water pipe has a flow measuring range, whose flow rate is preferably magne table-inductive flow meter is measured and by means of a downstream of the flow meter orderly, adjustable by a servomotor Throttle body variable throttled and also abge can be blocked, and being upstream of the Ab water pipe the water level in a storage space or Channel felt and the throttle body in a first Operating mode is controlled or regulated so that a predetermined flow, especially a nominal flow, is not exceeded.

Ein derartiges Verfahren geht aus der deutschen Pa tentschrift 38 23 614 hervor. Dort wird das Dros selorgan in Abhängigkeit des gefühlten Wasserstan des so gesteuert oder geregelt, daß es bei einem vorbestimmten unteren Grenzwert des gefühlten Was serstandes, bei dem der Durchflußmeßbereich des Ab wasserrohres noch voll mit Abwasser gefüllt ist, sich in seine Absperrstellung oder in einer vorbe stimmten Drosselstellung starker Drosselung befin det und in einem an diesen unteren Grenzwert des Wasserstandes nach oben anschließenden ersten Was serstandsbereich in Abhängigkeit des gefühlten Was serstandes so verstellt wird, daß die durch es be wirkte Drosselung des Durchflusses mit steigendem Wasserstand stetig oder stufenweise verkleinert und entsprechend mit fallendem Wasserstand wieder ste tig oder stufenweise vergrößert wird und daß zur Begrenzung des Abwasserdurchflusses durch das Ab wasserrohr an den ersten Wasserstandsbereich ein zweiter Wasserstandsbereich anschließt, in dem der Wasserstand höher als im ersten Wasserstandsbereich ist und in dem das Drosselorgan in Abhängigkeit des gefühlten Wasserstandes so verstellt wird, daß der am oberen Ende des ersten Wasserstandsbereichs vor liegende Durchfluß sich im zweiten Wasserstandsbe reich nicht mehr wesentlich ändert, vorzugsweise ungefähr konstant gehalten wird. Aufgrund dieses Vorgehens ist sichergestellt, daß stets eine Voll füllung des Durchflußmeßbereichs vorliegt. Dies ist deshalb erforderlich, weil das vorzugsweise auf ma gnetisch-induktivem Wege arbeitende Durchflußmeßge rät nur dann innerhalb einer gewissen Toleranz feh lerfrei arbeiten kann. Diese Vollfüllung wird auf grund der beschriebenen Einstellung des Drosselor gans erzielt. Such a procedure is based on the German Pa tent document 38 23 614. There is the Dros selorgan depending on the perceived water level the so controlled or regulated that it is in one predetermined lower limit of what felt serstandes, in which the flow measuring range of Ab water pipe is still completely filled with waste water, in its shut-off position or in a past agreed throttle position strong throttling det and in a at this lower limit of Water level following first what range depending on what is felt is adjusted so that the be through it the flow was throttled with increasing Water level steadily or gradually reduced and accordingly with falling water level again is gradually or gradually increased and that for Limitation of the waste water flow through the waste water pipe to the first water level area second water level area in which the Water level higher than in the first water level area is and in which the throttle element depending on the felt water level is adjusted so that the at the top of the first water level area lying flow rate in the second water level rich no longer changes significantly, preferably is kept approximately constant. Because of this Procedure ensures that there is always a full filling of the flow measuring range is present. This is necessary because that is preferably on ma magnetic-inductive way flowmeasuring advises only then within a certain tolerance can work without a teacher. This full fill is on due to the described setting of the throttle valve goose scored.

Ferner ist es bekannt, Mengenmessungen mittels Ven turi-Einrichtungen in Abwasser-Freispiegelleitungen vorzunehmen. Auch sind wasserstandsabhängige Meß geräte (Echolot oder Einperlung) bekannt, die je doch allesamt in hydraulisch ungünstigen Situati onen zu sehr großen Meßfehlern (bis zu 50%) neigen.It is also known to measure quantities using Ven turi facilities in wastewater free-flowing lines to make. Also water level dependent measurements devices (depth sounder or bubbling) known, each but all in hydraulically unfavorable situations ons tend to very large measuring errors (up to 50%).

Bekannte Mengenmessungen mittels Ultraschall-Dopp ler-Meßgeräten oder Ultraschall-Laufzeit-Meßgerä ten, welche auch eine Teilfüllung messen können, sind ebenfalls relativ ungenau und empfindlich bei Strömungsturbulenzen.Known quantity measurements using ultrasonic double ler measuring devices or ultrasonic transit time measuring devices which can also measure a partial filling, are also relatively imprecise and sensitive to Flow turbulence.

Der bereits vorstehend erwähnte, standardmäßige ma gnetisch-induktive Durchflußmesser (MID) ist im Ab wasserbereich bekanntlich das Durchflußmeßgerät mit dem kleinsten Meßfehler. Für eine ständige Messung, insbesondere des Trockenwetterabflusses in Frei spiegelleitungen, erfordert es bisher jedoch eine Rohrvollfüllung die entweder durch Dükerung oder - wie eingangs genannt- durch Aufstau erzielt ist. Die Dükerung hat den Nachteil, daß sich häufig Ablagerungen festsetzen, die zu Verstopfungen führen.The standard ma already mentioned above magnetic-inductive flow meter (MID) is in the Ab water area known to have the flow meter the smallest measurement error. For a constant measurement, especially the dry weather runoff in Frei mirror lines, so far, however, it requires Pipe filling that either by culvert or - as mentioned at the outset - is achieved by damming up. The culvert has the disadvantage that it is common Set deposits that lead to constipation to lead.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Messen des Durchflusses von Abwasser durch ein ungedükertes Abwasserrohr anzugeben, daß in allen Bereichen eine Messung erlaubt, die zu ge nauen Meßergebnissen führt und störunanfällig ist. The invention is therefore based on the object Process for measuring the flow of waste water to indicate by an undamped sewage pipe that Allow measurement in all areas accurate measurement results and is not susceptible to interference.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Durchflußmesser verwendet wird, der für eine Durchflußerfassung sowohl bei gefülltem als auch -bis zu einer Untergrenze- bei teilgefülltem (Freispiegel) Durchflußmeßbereich geeignet ist, daß das Drosselorgan in einer zweiten Betriebsart die Absperrstellung einnimmt, wenn der Wasserstand die Untergrenze (erster Wasserstand) oder der Durchfluß eine Durchflußuntergrenze erreicht und daß daran anschließend nach Erreichen eines vorgebbaren Was serstands (zweiter Wasserstand), der oberhalb der Untergrenze liegt, und/oder nach Ablauf einer vor bestimmbaren Wartezeit die Messung gemäß der ersten Betriebsart wieder aufgenommen wird. Hierdurch ist eine kontinuierliche und genaue Durchflußmessung innerhalb des Bereichs zwischen einem maximalen Durchfluß bis zu einem außerordentlich geringem Durchfluß möglich, wobei nach Erreichen dieses sehr geringen Durchflusses, der aufgrund des Sensierens der Untergrenze des Wasserstandes und/oder des Sen sierens einer Durchflußuntergrenze ermittelt wird, eine Absperrung des Durchflußmeßbereichs mittels des Drosselorgans erfolgt, wodurch das zufließende Abwasser aufgestaut wird. Dies führt zu einem An wachsen des Wasserstandes. Überschreitet der Was serstand einen vorgegebenen Wert und/oder ist nach dem Absperren die vorgebbare Wartezeit abgelaufen, so kann die kontinuierliche Durchflußmessung wieder aufgenommen werden. Entscheidend ist, daß die Mes sung auch bei einem teilgefüllten Durch flußmeßbereich aufrechterhalten bleibt, so daß nur Durchflußmesser (Durchflußmeßgeräte) eingesetzt werden, die auch in dieser Situation innerhalb ei nes bestimmten Toleranzbandes meßfehlerfrei arbei ten. Vorzugsweise wird ein magnetisch-induktiver Durchflußmesser eingesetzt, der aufgrund mehrerer Elektrodenpaare die Geschwindigkeit des Abwassers in verschiedenen Teilfüllzuständen ermittelt und ein durchflußproportionales Ausgangssignal erzeugt. Beispielsweise kann ein magnetisch-induktiver Durchflußmesser der Firma Fischer & Porter der Be zeichnung "Parti-MAG" zum Einsatz kommen. In diesem Zusammenhang sei auf die deutsche Offenlegungs schrift 41 08 138 verwiesen. Aufgrund des erfin dungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, das ge nannte Fischer & Porter-Durchflußmeßgerät stets bis zur minimalen Teilfüllungshöhe zu betreiben, wobei sichergestellt ist, daß unterhalb der minimalen Teilfüllungshöhe kein Abwasser abfließt und sich dadurch einer Erfassung entziehen würde. Unter der genannten "Teilfüllungshöhe" ist der Wasserstand innerhalb des Durchflußmeßbereiches bei Freispie gelabfluß zu verstehen, wobei bei Vollfüllung des Durchflußmeßbereiches im Gegensatz zur Teilfül lungshöhe eine Vollfüllungshöhe vorliegt, die dem Durchmesser des Durchflußmeßbereiches entspricht.According to the invention, this object is achieved by that a flow meter is used which for a flow detection both when filled and also up to a lower limit for partially filled (Free mirror) flow measuring range is suitable that the throttle body in a second operating mode Shuts off when the water level reaches the Lower limit (first water level) or the flow reached a lower flow limit and that then after reaching a predefinable what serstands (second water level) above the Lower limit is, and / or after one determinable waiting time the measurement according to the first Operating mode is resumed. This is a continuous and accurate flow measurement within the range between a maximum Flow to an extremely low Flow possible, but after reaching this very low flow rate due to sensing the lower limit of the water level and / or Sen a lower flow limit is determined, a shut-off of the flow measuring range by means of of the throttle body takes place, whereby the inflowing Wastewater is dammed up. This leads to an on growing the water level. Exceeds the what a specified value and / or is after the predeterminable waiting time has elapsed, so the continuous flow measurement can again be included. It is crucial that the Mes solution even with a partially filled through flow measuring range is maintained, so that only Flow meters (flow meters) used in this situation, even within a working within a certain tolerance band Preferably, a magnetic-inductive Flow meter used due to several Electrode pairs the speed of the waste water determined in different partial filling states and generates a flow-proportional output signal. For example, a magnetic-inductive Flow meter from the company Fischer & Porter of Be drawing "Parti-MAG" are used. In this Relation to the German disclosure font 41 08 138. Because of the invented According to the method, it is possible that the ge always called Fischer & Porter flowmeters up to to operate at the minimum partial filling height, whereby it is ensured that below the minimum Partial filling level, no waste water flows off and would elude detection. Under the The "partial filling level" is the water level within the flow measuring range with free spie to understand gel outflow, with full filling of the Flow measurement range in contrast to partial filling level is a full filling level that the Diameter of the flow measuring range corresponds.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgese hen, daß der Durchflußmeßbereich einen Durchmesser D und der Wasserstand im Durchflußmeßbereich bei Freispiegelabfluß die erwähnte Teilfüllungshöhe h aufweist und daß bei einem Verhältnis von h/D 0,2, vorzugsweise h/D 0,1, die zweite Betriebsart eingenommen wird. Dies bedeutet, daß im Bereich h/D zwischen 0,2 bis 1,0 beziehungsweise 0,1 bis 1,0 und gegebenenfalls auch in einem Druckzustand die kontinuierliche Messung durchgeführt wird und erst dann, wenn eine minimale Teilfüllungshöhe von 20% beziehungsweise 10% erreicht ist, eine Absperrung mittels des Drosselorgans erfolgt. Vorzugsweise wird in der Praxis diese Absperrung bei extrem ge ringem Nachtabfluß vorgenommen werden. Damit wird die gesamte, den Durchflußmeßbereich passierende Wassermenge meßtechnisch erfaßt, obwohl der Durch flußmesser im Bereich unterhalb h/D 0,2 bezie hungsweise 0,1 nicht fehlerfrei messen kann. Da bei geringem Nachtabfluß kaum Sand oder dergleichen transportiert wird, sind aufgrund des erfin dungsgemäßen Verfahrens keine Ablagerungen vor dem Durchflußmeßbereich zu erwarten.After a further development of the invention, it is provided hen that the flow measuring area has a diameter D and the water level in the flow measuring range Free level drain the mentioned partial filling height h and that at a ratio of h / D 0.2, preferably h / D 0.1, the second operating mode is taken. This means that in the area h / D between 0.2 to 1.0 and 0.1 to 1.0 and possibly also in a pressure state continuous measurement is carried out and only when a minimum partial filling level of 20% or 10% is reached, a barrier by means of the throttle body. Preferably is this barrier in extreme ge in practice low night runoff. So that will the entire area passing through the flow measuring range Amount of water measured, although the through flow meter in the range below h / D 0.2 or approximately 0.1 cannot measure correctly. There with little night runoff hardly any sand or the like are transported are due to the inventions method according to the invention no deposits before Flow range to be expected.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Drosselorgan in der ersten Betriebsart eine maximale Offenstellung einnimmt, solange der vorbestimmbare Durchfluß, insbesondere der Nenndurchfluß, nicht überschritten wird. Hierdurch ist die Zahl der Steuer- bezie hungsweise Regelungseingriffe reduziert. Erst wenn der Abwasserdurchfluß den Nenndurchfluß übersteigt, schließt das Drosselorgan soweit, daß stets eine Begrenzung auf einen Wert erfolgt, der dem Nenn durchfluß entspricht.It is also advantageous if the throttle element in a maximum open position in the first operating mode assumes as long as the predeterminable flow, in particular the nominal flow rate, not exceeded becomes. This is the number of tax receipts interventions reduced. Only when the wastewater flow exceeds the nominal flow, closes the throttle body so far that always one Limit to a value that is the nominal flow corresponds.

Vorzugsweise entspricht der vorbestimmte Durchfluß einem Sollabfluß der sich aus der Beziehung 2 Q_s + Q_f ergibt, wobei Q_s ein rechnerischer Schmutzwas serabfluß bei Trockenwetter und Q_f ein Fremdwasser abfluß ist. Bei dem Schmutzwasserabfluß beziehungs weise dem Fremdwasserabfluß handelt es sich um eine Wassermenge pro Zeiteinheit (zum Beispiel l/s). Vorzugsweise ist der Fremdwasserabfluß Q_f wesent lich kleiner als der Schmutzwasserabfluß Q_s. Die genannte Beziehung 2 Q_s + Q_f ist in der Abwasser technik eine bekannte Vorgabe, so daß hierauf nicht näher eingegangen zu werden braucht.Preferably, the predetermined flow corresponds to a target outflow resulting from the relationship 2 Q _s + Q _f , where Q _{s is} a computational dirty water outflow in dry weather and Q _{f is} a foreign water outflow. The dirty water drain or the foreign water drain is a water quantity per unit of time (for example l / s). The extraneous water drain Q _{f is} preferably significantly lower than the dirty water drain Q _s . The relationship 2 Q _s + Q _f is a known specification in wastewater technology, so that it need not be discussed in more detail here.

Der Durchfluß kann mittels einer Steuereinrichtung beeinflußt werden. Alternativ ist es auch möglich, ihn mittels eines Reglers zu regeln.The flow can be controlled by means of a control device to be influenced. Alternatively, it is also possible regulate it with a regulator.

Die Regelung erfolgt vorzugsweise auf den Nenn durchfluß, der der Größe 2 Q_s + Q_f entspricht. Den notwendigen Ist-Wert erhält der Regler vom Durch flußmesser; der Soll-Wert ist individuell vorgeb bar. Der Reglerausgang stellt eine Stellgröße zur Verfügung, die das Drosselorgan ansteuert. Zur Ver stellung besitzt das Drosselorgan vorzugsweise einen Antrieb, insbesondere einen Spindelantrieb.The control is preferably carried out on the nominal flow, which corresponds to the size 2 Q _s + Q _f . The controller receives the necessary actual value from the flow meter; the target value can be specified individually. The controller output provides a manipulated variable that controls the throttle element. For the Ver position, the throttle member preferably has a drive, in particular a spindle drive.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zwar zeigt:The drawing illustrates the invention with reference to of an exemplary embodiment and that shows:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch ein Bauwerk, das der Messung des Durch flusses von Abwasser durch ein ungedü kertes Abwasserrohr dient, Fig. 1 is a schematic sectional view through a building that is used to measure the flow of sewage through a sewer pipe ungedü kertes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anord nung der Fig. 1 bei Freispiegelabfluß und halber Rohrfüllung, Fig. 2 is a schematic representation of the Anord voltage of FIG. 1 with gravity drain and half tube filling,

Fig. 3 die Anordnung der Fig. 2, jedoch bei Re genwetterabfluß und in Drosselstellung befindlichem Drosselorgan, Fig. 3 shows the arrangement of Fig. 2, but at Re genwetterabfluß on and in throttle position throttling member,

Fig. 4 die Darstellung der Fig. 2 mit geschlos senem Drosselorgan, weil h/D < 0,1 ist und Fig. 4 shows the representation of Fig. 2 with a closed throttle element, because h / D <0.1 and

Fig. 5 eine Darstellung entsprechend der Fig. 4, jedoch bei aufgestautem Abwasser. Fig. 5 is an illustration corresponding to FIG. 4, but with accumulated wastewater.

Die Fig. 1 zeigt ein der Messung des Durchflusses von Abwasser dienendes Bauwerk 1, in das ein Abwas ser zuführendes Abwasserrohr 2 mündet und von dem ein das Abwasser zum Beispiel zu einem Klärwerk leitendes Abwasserrohr 3 ausgeht. Das Abwasserrohr 2 mündet in einen Stauraum 4 des Bauwerk 1, der als Vorschacht ausgebildet ist. An den Stauraum 4 schließt sich ein Meßschacht 5 an, der einen Durchflußmeßbereich 6 für das Abwasser aufweist. Der Durchflußmeßbereich 6 mündet in einem Probenahme schacht 7, von dem aus das Abwasserrohr 3 ausgeht. Der Wasserstand im Stauraum (Bezugszeichen 8) ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 gerade so groß, daß eine Vollfüllung des Durchflußmeßbereichs 6 be steht. Innerhalb des Meßschachtes 5 befindet sich ein magnetisch-induktiver Durchflußmesser MID, der den Durchflußmeßbereich 6 umgibt und den den Durch flußmeßbereich passierenden Durchfluß mißt. Stromab zum MID liegt innerhalb des Meßschachtes 5 ein Drosselorgan 9, das einen motorisch verstellbaren Schieber 10 aufweist, mit dessen Hilfe eine Drosse lung oder Absperrung des Abwassers erfolgen kann. Fig. 1 shows a measurement of the flow of wastewater serving building 1 , in which a waste water supplying sewer pipe 2 opens and from which a wastewater pipe, for example, leading to a sewage treatment plant 3 . The sewage pipe 2 opens into a storage space 4 of the structure 1 , which is designed as a forward shaft. At the storage space 4 adjoins a measuring shaft 5 , which has a flow measuring area 6 for the waste water. The flow measuring area 6 opens into a sampling shaft 7 , from which the sewage pipe 3 starts. The water level in the storage space (reference numeral 8 ) is just large enough in the embodiment of FIG. 1 that a full filling of the flow measuring area 6 is available. Within the measuring shaft 5 there is a magnetic-inductive flow meter MID which surrounds the flow measuring area 6 and which measures the flow passing through the flow measuring area. Downstream of the MID is within the measuring shaft 5, a throttle body 9 , which has a motor-adjustable slide 10 , by means of which a throttling or blocking of the waste water can take place.

Die Fig. 1 zeigt, daß mittels des Drosselorgans 9 das Abwasser derart gedrosselt wird, daß stromab des Schiebers 10 ein niedrigerer Wasserstand (Be zugszeichen 11) vorliegt. Tritt ein starker Abwas serzufluß - zum Beispiel aufgrund eines Regenereig nisses - auf, so steigt der Wasserstand im Stauraum 4, so daß beispielsweise der gestrichelt einge zeichnete Wasserstand (Bezugszeichen 12) vorliegt. Fig. 1 shows that by means of the throttle element 9, the waste water is throttled in such a way that a lower water level (reference number 11 ) is present downstream of the slide 10 . If a strong water discharge occurs - for example due to a rain event - the water level in the storage space 4 rises, so that for example the dashed water level (reference number 12 ) is present.

Anhand der Fig. 2 bis 5 soll die Funktionsweise der Anordnung gemäß Fig. 1 näher erläutert werden. Die Fig. 2 bis 5 zeigen die Meßanordnung ledig lich in schematischer Darstellung; das gilt insbe sondere für den Durchflußmeßbereich 6, den Schieber 10, den Stauraum 4 und auch den Durchflußmesser MID.The operation of the arrangement according to FIG. 1 will be explained in more detail with reference to FIGS. 2 to 5. Figs. 2 to 5 show the measuring arrangement single Lich in a schematic representation; this applies in particular to the flow measuring area 6 , the slide 10 , the storage space 4 and also the flow meter MID.

Aus der Fig. 2 geht eine Regelungseinrichtung 13 hervor, die als Eingangsgröße den Ausgangswert ei nes nicht näher dargestellten Wasserstandsfühlers 14 erhält. Dieser Wasserstandsfühler 14 ist im Be reich des Stauraumes 4 angeordnet. Ferner erhält die Regelungseinrichtung 13 vom Durchflußmesser MID als weitere Eingangsgröße den ermittelten Durch fluß. Schließlich wird der Regelungseinrichtung 13 noch ein Sollwert X_SOll als Eingangsgröße zuge führt. Der Ausgang 15 der Regelungseinrichtung 13 führt zu einem Stellantrieb 16, der den Schieber 10 des Drosselorgans 9 betätigt.From Fig. 2 shows a control device 13, which as an input value the output value ei obtained nes water level sensor 14 is not shown. This water level sensor 14 is arranged in the loading area 4 Be. Furthermore, the control device 13 receives from the flow meter MID as a further input variable the flow determined. Finally, the control _device 13 is _fed a setpoint X _SOll as an input variable. The output 15 of the control device 13 leads to an actuator 16 which actuates the slide 10 of the throttle element 9 .

Der magnetisch-induktive Durchflußmesser MID ist für eine Rohrleitung (Durchflußmeßbereich 6) ge eignet, welche gefüllt oder auch nur teilgefüllt (Freispiegel) betrieben werden können. Genaue Meßergebnisse lassen sich bis zu einer bestimmten Untergrenze der Teilfüllung erzielen. Der Durchmes ser des Durchflußmeßbereichs 6 ist mit D bezeich net; die Teilfüllungshöhe h kennzeichnet den Was serstand im Durchflußmeßbereich 6 bei Freispie gelabfluß. Solange das Verhältnis h/D < 0,1 bis 1,0 ist, arbeitet der Durchflußmesser MID innerhalb bestimmter Toleranzgrenzen meßfehlerfrei. Erreicht das Abwasser im Durchflußmeßbereich 6 eine minimale Teilfüllungshöhe, die 10% der Durchflußmeßbereich- Nennweite ist (h/D = 0,1), so erfolgt eine Aus gangssignalabschaltung des Durchflußmessers MID. Dieses Erreichen wird durch Wasserstandsmessung mittels des Wasserstandsfühlers 14 und/oder durch Durchflußmessung (Erreichung einer Durchfluß untergrenze) mittels des Durchflußmessers MID fest gestellt.The magnetic-inductive flow meter MID is suitable for a pipeline (flow measuring range 6 ), which can be filled or only partially filled (free mirror). Precise measurement results can be achieved up to a certain lower limit of the partial filling. The diameter of the flow measuring area 6 is denoted by D; the partial filling height h characterizes the water level in the flow measuring area 6 with free-spout gel outflow. As long as the ratio h / D <0.1 to 1.0, the flow meter MID works within certain tolerance limits without measurement errors. If the wastewater in the flow measuring range 6 reaches a minimum partial filling level, which is 10% of the nominal flow measuring range (h / D = 0.1), the flow meter MID switches off. This achievement is determined by measuring the water level using the water level sensor 14 and / or by measuring the flow (reaching a lower flow limit) using the MID flow meter.

Im nachfolgenden soll nunmehr die Funktionsweise an hand verschiedener Wasserstände aufgrund unter schiedlich großer Abwasserzuflüsse erläutert wer den:In the following, the mode of operation will now begin hand different water levels due to under who explains differently large wastewater inflows the:

In Fig. 1 liegt ein Freispiegelabfluß vor, wobei das Verhältnis h/D ca. 0,5 ist. Bei einem derarti gen Abwasserzufluß erfolgt eine kontinuierliche Messung des Durchflusses mittels des Durchflußmes sers MID, wobei der Durchflußmeßwert vorzugsweise mittels einer nicht dargestellten Einrichtung regi striert und möglicherweise auch fernübertragen wird. Es sei im hier vorliegenden Ausführungsbei spiel unterstellt, daß der Nenndurchfluß vorliegt, wenn der Zufluß an Abwasser gerade so groß ist, daß beim vollständig geöffneten Durchflußmeßbereich 6 gerade die Vollfüllung erreicht wird. Die Rege lungseinrichtung 13 sensiert mittels des Durchfluß messers MID aufgrund des Verhältnisses h/D ca. 0,5 einen Durchfluß, der unterhalb des vorgegebenen Sollwerts liegt und gibt an den Stellantrieb 16 ein Signal, das den Schieber 10 in seine Offenstellung bewegt und dort hält.In Fig. 1 there is a free-level drain, the ratio h / D being about 0.5. In such a wastewater inflow, a continuous measurement of the flow is carried out by means of the flow meter MID, the flow measured value being preferably registered by means of a device (not shown) and possibly also being transmitted remotely. It is assumed in the present exemplary embodiment that the nominal flow is present when the inflow of wastewater is just so large that full filling is just achieved when the flow measuring area 6 is fully open. The control device 13 senses by means of the flow meter MID due to the ratio h / D approx. 0.5 a flow which is below the predetermined target value and gives a signal to the actuator 16 which moves the slide 10 into its open position and holds it there .

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sei ange nommen, daß ein Regenereignis eingetreten ist, wo durch sich der Abwasserzufluß erheblich gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 verstärkt hat, so daß das Abwasser im Stauraum 4 ansteigt. Dies registriert der Durchflußmesser MID, wodurch die Regelungseinrichtung 13 derart in Funktion tritt, daß sie auf den Nennabfluß regelt. Hierzu wird der Schieber 10 in Abhängigkeit des sensierten Durch flusses derart kontinuierlich oder stufenweise be wegt, daß der Durchflußmeßbereich 6 von einer Ab wassermenge durchflossen wird, die dem Nenndurch fluß entspricht. Der Durchflußmeßbereich 6 weist dabei Vollfüllung auf; der vom Durchflußmesser MID registierte Meßwert entspricht dem Nenndurchfluß. Der vom Durchflußmesser MID aufgenommene Wert bil det einen Ist-Wert, der mit dem der Regelungsein richtung 13 zugeführten Sollwert X_SOLL verglichen wird und bei Regelabweichungen zum Verstellen des Schiebers 10 führt.According to the embodiment of FIG. 3, it is assumed that a rain event has occurred, where the wastewater inflow has increased considerably compared to the embodiment of FIG. 2, so that the wastewater in the storage space 4 rises. This registers the MID flowmeter, whereby the control device 13 such as a function occurs that it maintains the nominal drain. For this purpose, the slider 10 is moved continuously or gradually depending on the sensed flow so that the flow measuring area 6 is flowed through from a quantity of water that corresponds to the nominal flow. The flow measuring area 6 has full filling; the measured value registered by the flow meter MID corresponds to the nominal flow. The value recorded by the flow meter MID forms an actual value, which is compared with the setpoint value X _TARGET supplied to the control device 13 and, in the event of control deviations, leads to the adjustment of the slide 10 .

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 und 3 liegt eine erste Betriebsart vor, in der das Dros selorgan 9 in Abhängigkeit des gefühlten Durchflus ses so geregelt oder offengehalten wird, daß ein vorbestimmter Durchfluß, nämlich der Nenndurchfluß, nicht überschritten wird und eine kontinuierliche Messung des Durchflusses mittels des Durchflußmes sers MID erfolgt. In dieser ersten Betriebsart kann sich der Schieber 10 des Drosselorgans 9 - wie er wähnt - entweder in Offenstellung (Fig. 2) oder aber auch in einer entsprechenden Drosselstellung (Fig. 3) befinden. Die Teilfüllungshöhe h des Was serstandes im Durchflußmeßbereich 6 ist in der er sten Betriebsart stets so groß, daß das Verhältnis h/D < 0,1 ist.In the embodiments of FIGS. 2 and 3, there is a first operating mode in which the throttle element 9 is regulated or kept open as a function of the sensed flow so that a predetermined flow, namely the nominal flow, is not exceeded and a continuous measurement of the Flow takes place by means of the flow meter MID. In this first operating mode, the slide 10 of the throttle element 9 - as he thinks - can either be in the open position ( FIG. 2) or else in a corresponding throttle position ( FIG. 3). The partial filling height h of the water level in the flow measuring area 6 is always so large in the most operating mode that the ratio h / D <0.1.

Die Fig. 4 zeigt einen Betriebsfall, bei dem nur ein sehr geringer Abwasserzufluß vorliegt, wie er beispielsweise bei einem extrem geringen Nachtzu fluß gegeben ist. Hierbei sinkt das Verhältnis h/D auf Werte 0,1. Dieser extrem niedrige Durchfluß wird von dem Durchflußmesser MID sensiert und führt dazu, daß die Einrichtung eine zweite Betriebsart einnimmt. In dieser schließt der Schieber 10 des Drosselorgans, wodurch ein Abwasseraufstau einge leitet wird. Das Ausgangssignal des Durchflußmessers MID ist ausgeschaltet, so daß keine Registrie rung (Aufsummierung beziehungsweise Aufintegrie rung) erfolgt. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die Vorlage des niedrigen Wertes h/D 0,1 mittels des Wasserstandsfühlers 14 zu erfas sen. Steigt nun im Zuge des Aufstaus der Wasser spiegel an - wie das in der Fig. 5 dargestellt ist -, so wird nach Ablauf einer entsprechenden War tezeit (Zeitmeßeinrichtung) und/oder nach Über schreiten eines vorgebbaren Wasserstands (zweiter Wasserstand 17 (Fig. 5)), der größer als ein er ster Wasserstand ist, die zweite Betriebsart ver lassen und wieder die erste Betriebsart eingenom men, in der die kontinuierliche Messung des Durch flusses mittels des Durchflußmessers MID erfolgt. Der erste Wasserstand ist durch die Beziehung h/D 0,1 definiert. In der Fig. 5 ist ein sehr hoher Wasserstand 17 angegeben, der zum Umschalten in die erste Betriebsart führt. Es ist nach einem anderen Ausführungsbeispiel auch möglich, zum Beispiel be reits bei Erreichen eines Verhältnisses h/D = 0,2 die Betriebsart zu wechseln. Fig. 4 shows an operation in which there is only a very small waste water inflow, such as is given at an extremely low night flow. The ratio h / D drops to values 0.1. This extremely low flow is sensed by the flow meter MID and causes the device to assume a second operating mode. In this, the slide 10 of the throttle organ closes, whereby a wastewater accumulation is introduced. The output signal of the flow meter MID is switched off, so that no registration (summation or integration) takes place. Alternatively or additionally, it is also possible to detect the submission of the low value h / D 0.1 by means of the water level sensor 14 . Now increases in the course of the build-up of the water level - as shown in FIG. 5 -, after a corresponding waiting time (time measuring device) and / or after exceeding a predeterminable water level (second water level 17 ( Fig. 5 )), which is greater than a first water level, leave the second operating mode and resume the first operating mode, in which the flow is continuously measured using the MID flow meter. The first water level is defined by the relationship h / D 0.1. In FIG. 5, a very high water level 17 is indicated, which leads to switch to the first mode. According to another embodiment, it is also possible, for example, to change the operating mode when a ratio h / D = 0.2 is reached.

Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich stets der Durchfluß des Abwassers korrekt messen, wobei auch extrem niedriger Nachtzufluß nicht zu Meßfehlern führt, sondern eine bestimmte Betriebs art (zweite Betriebsart) herbeiführt. Die Vorteile dieser ungedükerten Meßanordnung liegen darin, daß keine Verschlammung bei niedriger Trockenwetter-Ab wassermenge vorliegt und daß nahezu ein beliebiges Gefälle des weiterführenden Abwasserrohrs 3 vorlie gen kann. Insbesondere ist vorgesehen, daß der Reg ler taktmäßig arbeitet, in dem er in vorwählbarem Rhythmus die momentanen Zustände abfragt und gege benenfalls den Schieber auf- oder zuregelt. Liegt eine sehr große Regelabweichung zwischen zwei Ab frageintervallen vor, so wird der Schieber mittels Dauerimpuls verstellt, was unter Umgehung von Pau senzeiten zu einem Schnellschlußverhalten führt. Because of the method according to the invention, the flow of waste water can always be measured correctly, and even extremely low night inflows do not lead to measurement errors, but rather bring about a specific operating mode (second operating mode). The advantages of this undisturbed measuring arrangement are that there is no silting up when the amount of dry weather is low and that almost any gradient of the further sewage pipe 3 can be present. In particular, it is provided that the controller works cyclically by querying the current states in a preselectable rhythm and, if appropriate, regulating or regulating the slide. If there is a very large control deviation between two interrogation intervals, the slide is adjusted by means of a continuous pulse, which leads to a quick-closing behavior bypassing break times.

Nach einem anderen, nicht dargestellten Ausfüh rungsbeispiel ist es auch möglich, keine Regelungs einrichtung 13, sondern an deren Stelle nur eine Steuereinrichtung vorzusehen. Der Durchfluß wird dann nicht auf einen bestimmten Wert (Nennwert) be grenzt, sondern stellt sich in Abhängigkeit des Zu flusses frei ein. Erreicht das Verhältnis h/D den Wert 0,1 so bewirkt die Steuereinrichtung das Ab sperren des Drosselorgans. Wird danach ein vorbe stimmter Wasserstand erreicht und/oder ist eine Wartezeit abgelaufen, so öffnet die Steuerein richtung das Drosselorgan wieder vollständig. Diese Einrichtung dient somit ausschließlich der Durch führung einer Durchflußmessung, nicht jedoch zu sätzlich der Einhaltung eines Nennwertes des Durch flusses.According to another exemplary embodiment, not shown, it is also possible not to provide a control device 13 , but instead to provide only one control device. The flow is then not limited to a certain value (nominal value), but adjusts itself freely depending on the flow. If the ratio h / D reaches the value 0.1, the control device effects the blocking of the throttle element. If a predetermined water level is then reached and / or a waiting period has expired, the control device opens the throttle body again completely. This device thus serves exclusively to carry out a flow measurement, but not additionally to maintain a nominal value of the flow.

Claims

1. A method for measuring the flow of water from an undamped sewage pipe of a sewage sewer system, the sewage pipe having a flow measuring area, the flow of which is measured by means of a preferably magnetic-inductive flow meter and arranged by means of a downstream of the flow meter, adjustable by a servomotor Throttle body can be variably throttled and also shut off, and wherein upstream of the sewage pipe the water level is felt in a storage space or channel and the throttle body is controlled or regulated in a first operating mode so that a predetermined flow rate, in particular a nominal flow rate, is not exceeded, characterized that a flowmeter (MID) is used, the flow sensing for both filled and - up to a lower limit - is only partially filled (gravity) flow measurement range suitable that the throttle element (9) in a second operating mode takes the shut-off position when the water level reaches the lower limit (h / D - 0.1; first water level) and / or the flow rate reaches a lower flow limit and that then after reaching a predeterminable water level ( 17 , second water level), which is above the lower limit, and / or after a predeterminable waiting time, the measurement according to the first operating mode as which is recorded.

2. The method according to claim 1, characterized in that the flow measuring area ( 6 ) has a diameter D and the water level in the flow measuring area ( 6 ) with a free-level drain has a partial filling height h and that at a ratio of h / D 0.2, preferably h / D 0.1, the second operating mode is used.

3. The method according to any one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the throttle member ( 9 ) in the first operating mode assumes its maximum open position as long as the predetermined flow, in particular the nominal flow, is not exceeded.

4. The method according to any one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the predetermined flow corresponds to a target discharge, which results from the relationship 2 Q _s + Q _f , where Q _{s is} a computational dirty water drain in dry weather and Q _{f is} a foreign water drain.

5. The method according to any one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the flow is controlled by means of a controller (control device 13) to the nominal flow rate, which corresponds to the size 2 Q _s + Q _f .

6. A method for measuring the flow of sewage water through an undamped sewage pipe from a sewage system, the sewage pipe having a flow measuring area, the flow of which is measured by means of a preferably magnetic-inductive flow meter and arranged by means of a downstream of the flow meter, by a servomotor adjustable throttle body can be shut off, and wherein upstream of the sewage pipe the water level is felt in a storage space or channel, characterized in that the throttle body is fully opened in a first operating mode, so that a flow dependent on the water flow occurs, that a flow meter ( MID) is used, which is suitable for flow measurement both when the flow measurement range is full and - up to a lower limit - when the flow level is partially filled (free level), so that the throttle element ( 9 ) assumes the shut-off position in a second operating mode, if the water level is the lower limit (h / D = 0.1; first water level) and / or the flow rate reaches a lower flow limit and that afterwards a measurement according to the first operating mode is resumed after reaching a predeterminable water level ( 17 , second water level) which is above the lower limit and / or after a predetermined waiting time becomes.